DE102007019186A1

DE102007019186A1 - Pipetting device and method

Info

Publication number: DE102007019186A1
Application number: DE200710019186
Authority: DE
Inventors: Matthias Bissig
Original assignee: Qiagen Instruments AG
Current assignee: Qiagen GmbH
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2007-04-20
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2027-04-21
Also published as: DE102007019186B4; WO2008128864A1

Abstract

Mit der vorliegenden Erfindung wird das Ziel verfolgt, sehr genau eine Flüssigkeitsmenge in einer Spitze einer Pipette bestimmen zu können. Zur Lösung der Aufgabe umfasst ein Pipetiergerät eine Pipettenspitze oder zumindest einen Adapter für das Anbringen einer Pipettenspitze. Es sind Mittel für das Befüllen oder Entleeren einer angebrachten Pipettenspitze mit einer Flüssigkeit vorgesehen, und zwar insbesondere Mittel zur Erzeugung bzw. Veränderung eines Drucks in der Pipettenspitze. Ein Unterdruck wird erzeugt, wenn Flüssigkeit in die Pipettenspitze eingesaugt wird. Ein Überdruck wird erzeugt, wenn Flüssigkeit aus der Pipettenspitze abgegeben wird. Um die Flüssigkeitsmenge ermitteln oder überprüfen zu können, die aus einem Behälter entnommen wird oder die Flüssigkeitsmenge, die in einen Behälter abgegeben wird, gibt es wenigestens eine Messeinrichtung, die wenigstens das Gewicht der Pipettenspitze nebst einer ggf. darin und daran befindlichen Flüssigkeit zu messen vermag, und zwar insbesondere auch die Gewichtsveränderung infolge der Aufnahme oder Abgabe einer Flüssigkeit.The aim of the present invention is to be able to determine very accurately an amount of liquid in a tip of a pipette. To achieve the object, a pipetting device comprises a pipette tip or at least one adapter for attaching a pipette tip. Means are provided for filling or emptying an attached pipette tip with a liquid, in particular means for generating or changing a pressure in the pipette tip. A vacuum is created when liquid is sucked into the pipette tip. Overpressure is generated when liquid is dispensed from the pipette tip. In order to determine or check the amount of liquid that is withdrawn from a container or the amount of liquid that is dispensed into a container, there is at least a measuring device that is able to measure at least the weight of the pipette tip and any liquid therein and thereon , And in particular the weight change due to the absorption or release of a liquid.

Description

Die Erfindung betrifft ein Pipetiergerät mit einem Adapter für das Anbringen einer Pipettenspitze oder einer angebrachten Pipettenspitze, mit Mitteln für das Befüllen und/oder Entleeren einer angebrachten Pipettenspitze, mit einer Flüssigkeit und einer Messeinrichtung für die Ermittlung einer Flüssigkeitsmenge in einer angebrachten Pipettenspitze. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren für den Betrieb eines Pipetiergerätes.The The invention relates to a pipetting device with an adapter for attaching a pipette tip or attached Pipette tip, with means for filling and / or Empty an attached pipette tip with a liquid and a measuring device for determining a quantity of liquid in a mounted pipette tip. The invention further relates a method for the operation of a pipetting device.

Ein Pipetiergerät wird dazu benutzt, um eine Menge beziehungsweise ein Volumen an Flüssigkeit und zwar insbesondere im Mikro- oder Milliliterbereich aus einem Behälter aufzunehmen und/oder in einen Behälter abzugeben, Beispielsweise durch Erzeugung eines Unterdrucks wird Flüssigkeit – worunter auch eine Suspension oder dergleichen zu verstehen ist – angesaugt und gelangt so in die Pipettenspitze. Beispielsweise durch Erzeugen eines Überdrucks wird in der Pipettenspitze befindliche Flüssigkeit wieder abgegeben. Die gewünschte Druckveränderung kann beispielsweise durch einen in einem zylinderförmigen Kanal geführten Kolben oder durch eine Pumpe erzeugt werden.One Pipetting device is used to a lot or a volume of liquid, especially in the micro- or milliliter range from a container and / or in a container, for example, by generation a negative pressure becomes liquid - under which Also to understand a suspension or the like - sucked and thus enters the pipette tip. For example, by generating an overpressure is located in the pipette tip Liquid again. The desired pressure change For example, by a in a cylindrical Channel guided piston or generated by a pump.

Es gibt Pipetiergeräte, die mit wenigstens einer aus Metall, zum Beispiel aus Stahl bestehenden Nadel versehen sind, die die Pipettenspitze bilden. Eine Pipettenspitze kann aber beispielsweise auch aus Kunststoff bestehen, In der Regel handelt es sich dann um einen Wegwerfartikel. Nach einigen Vorgängen muss dann eine neue Pipettenspitze an einen dafür vorgesehenen Adapter angebracht bzw. befestigt werden.It are pipetting devices with at least one of metal, For example, made of steel existing needle, which are the Form pipette tip. A pipette tip, for example, can also made of plastic, usually it is then a disposable item. After a few operations then must a new pipette tip to a designated adapter attached or attached.

Bedarf für ein solches Pipetiergerät besteht vor allem in biologischen und medizinischen Labors. Dort müssen häufig verschiedene Flüssigkeitsmengen und -typen zwecks nachfolgender Analyse miteinander gemischt werden. Die Qualität des Ergebnisses hängt vielfach unter anderem davon ab, dass die vorgegebenen Flüssigkeitsmengen genau eingehalten werden, Es sind daher eine Vielzahl von verschiedenen Techniken erdacht worden, um sehr genau ermitteln zu können, welche Flüssigkeitsmenge in eine Pipettenspitze eingesaugt wurden und/oder welche Menge abgegeben wurde.requirement for such a pipetting device is mainly in biological and medical laboratories. There have to be frequent different quantities and types of liquids for the purpose of the following Analysis mixed together. The quality of the result depends in many cases, among other things, that the given Liquid quantities are strictly adhered to, it is therefore A variety of different techniques have been devised to be very accurate to be able to determine which amount of liquid in a pipette tip were sucked in and / or what amount delivered has been.

Aus der US 6,938,504 B2 ist bekannt, den Druck in einer Pipettenspitze während des Pipetierens zu überwachen. Die Information über den Druck wird genutzt, um eine gewünschte Flüssigkeitsmenge zu ermitteln bzw. den Pipetierprozess zu überwachen.From the US 6,938,504 B2 It is known to monitor the pressure in a pipette tip during pipetting. The information about the pressure is used to determine a desired amount of liquid or to monitor the pipetting process.

Aus der EP 1 207 396 A1 ist eine Vorrichtung zum Abgeben von Flüssigkeitsproben bekannt, die eine Leitung für den Durchlass einer Flüssigkeit und ein Ventil zum Abschließen dieser Leitung an deren einem Ende sowie eine Pipettenspitze an deren anderem Ende umfasst. Die Vorrichtung umfasst eine Messeinrichtung zum Erfassen des Flusses der Flüssigkeit in der Leitung. Bei Erreichen einer gewünschten Menge wird das Ventil geschlossen. Nun kann die in der Pipette befindlichen Flüssigkeit abgegeben werden.From the EP 1 207 396 A1 For example, there is known a device for dispensing liquid samples which comprises a conduit for the passage of a liquid and a valve for closing off this conduit at one end thereof and a pipette tip at the other end thereof. The device comprises a measuring device for detecting the flow of the liquid in the line. When a desired amount is reached, the valve is closed. Now the liquid in the pipette can be dispensed.

Aus der Druckschrift DE 299 17 940 U1 ist bekannt, durch Wiegen eines Behältnisses mit der darin von einer zu prüfenden Pipettenspitze abgegebenen Flüssigkeit zu überprüfen, welches Flüssigkeitsvolumen von der Pipettenspitze aufgenommen wird. Temperatureinflüsse auf das Volumen etc. werden mit Hilfe von weiteren Sensoren berücksichtigt.From the publication DE 299 17 940 U1 It is known to check by weighing a container with the liquid dispensed therein from a pipette tip to be tested which volume of liquid is taken up by the pipette tip. Temperature influences on the volume etc. are taken into account with the help of further sensors.

Es ist auch bekannt, den Verfahrweg eines Kolbens, mit dem in der Pipettenspitze ein Unterdruck erzeugt wird, zur Bestimmung eines Flüssigkeitsvolumens zu nutzen.It is also known, the travel of a piston with which in the pipette tip a negative pressure is generated for determining a liquid volume to use.

Es werden also die verschiedensten physikalischen Parameter gemessen, um so das Flüssigkeitsvolumen in einer Pipettenspitze zu bestimmen bzw. den Pipetierprozess zu überprüfen.It So the different physical parameters are measured, so as to increase the volume of liquid in a pipette tip determine or check the pipetting process.

Mit der vorliegenden Erfindung wird das Ziel verfolgt, sehr genau eine Flüssigkeitsmenge in einer Spitze einer Pipette bestimmen zu können.With The present invention pursues the goal, very precisely one Determine the amount of fluid in a tip of a pipette to be able to.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des ersten Anspruchs sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Nebenanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Weiterhin lässt sich durch eine Kopplung des Gerätes, bzw. des Verfahrens mit einer üblichen kommerziell erhältlichen Auswerteeinheit der Pipettiervorgang vorteilhaft überwachen und gegebenenfalls auswerten.The Task is performed by a device with the characteristics of the first Claim as well as by a procedure with the features of the secondary claim solved. Advantageous embodiments will be apparent from the Dependent claims. Furthermore, can be by a Coupling of the device, or the method with a conventional commercially available evaluation of the pipetting Advantageously monitor and evaluate if necessary.

Zur Lösung der Aufgabe umfasst ein Pipetiergerät eine Pipettenspitze oder zumindest einen Adapter für das Anbringen einer Pipettenspitze. Es sind Mittel für das Befüllen und/oder Entleeren einer angebrachten Pipettenspitze mit einer Flüssigkeit vorgesehen und zwar insbesondere Mittel zur Erzeugung bzw. Veränderung eines Drucks in der Pipettenspitze. Ein Unterdruck wird erzeugt, wenn Flüssigkeit in die Pipettenspitze eingesaugt wird. Ein Überdruck wird erzeugt, wenn Flüssigkeit aus der Pipettenspitze abgegeben wird.to Solution to the problem comprises a pipetting device Pipette tip or at least one adapter for attaching a pipette tip. They are means for filling and / or emptying an attached pipette tip with a liquid in particular, means for production or change a pressure in the pipette tip. A negative pressure is generated when liquid is sucked into the pipette tip. An overpressure is generated when liquid is out the pipette tip is dispensed.

Um die Flüssigkeitsmenge ermitteln oder überprüfen zu können, die aus einem Behälter entnommen wird oder die Flüssigkeitsmenge, die in einen Behälter abgegeben wird, gibt es eine Messeinrichtung, bevorzugt einen Kraftsensor, der wenigstens das Gewicht der Pipettenspitze nebst einer ggf. darin und daran befindlichen Flüssigkeit zu messen vermag und zwar insbesondere auch die Gewichtsveränderung infolge der Aufnahme oder Abgabe einer Flüssigkeit.In order to determine or check the amount of liquid that is taken from a container or the amount of liquid that is dispensed into a container, there is a measuring device, preferably a force sensor, which at least the weight of the pipette tip and a possibly therein and thereon liquid to eat in particular, the weight change as a result of the absorption or release of a liquid.

Wird eine Spitze einer Pipette in eine Flüssigkeit eingetaucht, um Flüssigkeit anzusaugen und zu entnehmen, so gelangt Flüssigkeit regelmäßig nicht nur in das Innere der Spitze der Pipette. Wird die Pipette nämlich aus der Flüssigkeit herausgenommen, so können Tropfen außerhalb der Pipette an dieser haften bleiben. Im Unterschied zum Stand der Technik wird bei der Bestimmung der Menge an entnommener Flüssigkeit nun auch die Flüssigkeitsmenge berücksichtigt, die sich außerhalb der Pipette in Form von Tropfen befindet. Wird eine Pipette zu einem weiteren Behälter transportiert, so kann ein Flüssigkeitstropfen verloren gehen. Dies macht sich durch eine Gewichtsveränderung bemerkbar. Ein Flüssigkeitsverlust während des Transports einer Pipette von einem Behälter zu einem anderen Behälter wird also durch den beanspruchten Gegenstand registriert und berücksichtigt werden. Auch bei der Abgabe einer Flüssigkeit in einen Behälter wird durch die Gewichtsmessung der Pipettenspitze nebst Inhalt bemerkt, wenn eine Flüssigkeit nicht in korrekter Menge in diesen gelangt.Becomes a tip of a pipette immersed in a liquid so as to suck in and remove liquid Liquid regularly not only in the Interior of the tip of the pipette. Namely, the pipette taken out of the liquid, so can Drop outside the pipette to stick to this. In contrast to the prior art is used in the determination of Amount of liquid removed now also the amount of liquid taken into account outside the pipette Form of drops is located. Is a pipette to another container transported, so a drop of liquid can be lost walk. This is noticeable by a change in weight. A fluid loss during transport a pipette from one container to another container So registered and considered by the claimed subject become. Also when dispensing a liquid in one Container is determined by the weight measurement of the pipette tip in addition to content noticed when a liquid is not in the correct amount get into these.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen sind nicht in der Lage festzustellen, ob während des Betriebes ein Tropfen beispielsweise außerhalb der Spitze einer Pipette anhaftet. Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen sind außerdem nicht in der Lage, einen Verlust von Flüssigkeit während des Transports zu bemerken. Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen sind ferner nicht oder zumindest nur beschränkt in der Lage festzustellen, ob exakt die Menge in einen Behälter wieder abgegeben wird, die zuvor in die Spitze einer Pipette beziehungsweise an die Spitze einer Pipette gelangt ist. Da der Gegenstand der vorliegenden Erfindung) aber dieses zu leisten vermag, ergibt sich insoweit eine verbesserte Genauigkeit der Menge an Flüssigkeit, die zu bestimmen ist. Die vollständig Überwachung eines Pipetierprozesses ist ebenfalls möglich.The Devices known from the prior art are not in able to determine if during operation a drop For example, outside the tip of a pipette adheres. The known from the prior art devices are also unable to get a loss of fluid during to notice the transport. Those known from the prior art Furthermore, devices are not or at least only limited able to determine if exactly the amount in a container is discharged again, previously in the tip of a pipette or has reached the top of a pipette. Since the subject of the present Invention) but is able to afford this results in so far a improved accuracy of the amount of liquid that is too determine is. The complete monitoring of one Pipetting process is also possible.

Um besonders genau das gesuchte Gewicht messen zu können, ist die Spitze einer Pipette oder ein Adapter zur Anbringung einer Pipettenspitze bevorzugt direkt am Messsensor, also insbesondere am Kraftsensor angebracht. Zwar ist es möglich, die Messeinrichtung bzw. den Kraftsensor so anzuordnen, dass neben der Spitze der Pipette und einer darin befindlichen Flüssigkeit auch das Gewicht von weiteren Teilen des Pipetiergerätes gemessen wird. Dann aber wird zusätzliches Gewicht gemessen, welches keinen Beitrag zur Ermittlung der Flüssigkeitsmenge bzw. des Flüssigkeitsvolumens zu leisten vermag. Wird lediglich das Gewicht der Spitze einer Pipette nebst Inhalt oder aber das Gewicht der Spitze einer Pipette nebst Inhalt und Adapter gemessen, so wird dadurch die Genauigkeit maximiert, weil Gewichtsveränderungen genauer gemessen werden können.Around to be able to measure exactly the weight you are looking for, is the tip of a pipette or adapter for attaching a Pipette tip preferably directly on the measuring sensor, ie in particular attached to the force sensor. Although it is possible the measuring device or to arrange the force sensor so that next to the tip of the pipette and a liquid therein also the weight is measured by other parts of the pipetting device. Then but extra weight is measured, which is no Contribution to determining the amount of liquid or the volume of liquid can afford. Will only be the weight of the tip of a pipette in addition to content or the weight of the tip of a pipette Measured content and adapter, this maximizes accuracy, because weight changes can be measured more accurately.

Die Messeinrichtung kann entweder nur aus einem Sensor, insbesondere einem Kraftsensor, bestehen, oder aber zusätzlich dem Fachmann geläufige Mittel zur Kraftverstärkung, beispielsweise eine Hebel- oder Balkenkonstruktion, oder aber auch elektronische Verstärkerbauteile enthalten. Der bevorzugt eingesetzte Kraftsensor kann beispielsweise auf Dehnungsmessstreifen, Piezokristallen oder auf kapazitiven Elementen basieren. Sämtliche genannten Kraftsensoren können jedenfalls mit hinreichender Genauigkeit eine Kraft- bzw. Gewichtsveränderung messen, die im vorliegenden Fall erforderlich ist. Auch eine Ermittlung des Gewichts mit aktiven Sensoren (Schwingungsanregung, Ermittlung von magnetischen Rückstellkräften einer Feder) oder modifizierten Drucksensoren ist möglich.The Measuring device can either only one sensor, in particular a force sensor, exist, or in addition the expert Common means for power amplification, for example a lever or beam construction, or even electronic Amplifier components included. The preferred used Force sensor, for example, on strain gauges, piezo crystals or based on capacitive elements. All mentioned Force sensors can certainly with sufficient accuracy measure a force or weight change in the present Case is required. Also a determination of weight with active Sensors (vibration excitation, determination of magnetic restoring forces a spring) or modified pressure sensors is possible.

Die Messeinrichtung, insbesondere der Kraftsensor sollte so ausgelegt sein, dass er eine Änderung der Flüssigkeitsmenge von wenigstens 50 mg, vorzugsweise von wenigstens 10 mg, insbesondere von 1 mg messen kann. Ein sich selbst ablösender Flüssigkeitstropfen wiegt erfahrungsgemäß etwa 50 mg. Man kann dann also problemlos Flüssigkeitstropfen berücksichtigen, die unplanmäßig an einer Pipettenspitze anhaften oder verloren gehen. Durch diese Ausgestaltung wird sowohl ein Tropfen erfasst, der sich außerhalb einer Pipettenspitze befindet sowie ein Tropfen, der sich zwar innerhalb einer Pipettenspitze befindet, aber oberhalb einer Flüssigkeitssäule.The Measuring device, in particular the force sensor should be designed be that he changes the amount of fluid of at least 50 mg, preferably at least 10 mg, in particular of 1 mg. A self-detaching drop of liquid According to experience, it weighs about 50 mg. You can then So easily consider liquid drops, which adhere unplanned to a pipette tip or get lost. By this configuration, both a drop detected, which is located outside a pipette tip as well as a drop that is within a pipette tip is located, but above a liquid column.

Wird der Druck im Inneren des Gefäßes verändert, so wirkt sich dies häufig auf die Sensorik aus, insbesondere wenn eine Pipettenspitze oder ein Adapter für eine Pipettenspitze am Kraftsensor befestigt ist. Um eine entsprechende Korrektur des gemessenen Wertes vornehmen zu können, gibt es in einer Ausgestaltung der Erfindung einen Druckmesser bzw. Drucksensor, der den Druck in einer Pipettenspitze/dem Adapter oder auch anderen Bauteilen der Messeinrichtung erfasst. Dieser Druckmesser bestimmt den in der Pipettenspitze herrschenden Innendruck. Rechnerisch und/oder über Kalibriermessungen kann festgelegt und in einer Datenbank hinterlegt werden, welchen Einfluss ein Druck oder eine Druckveränderung vorzugsweise auch in Abhängigkeit von der Flüssigkeitssäule in der Pipettenspitze auf die Kraftmessung hat und eine entsprechende Korrekturrechnung vorgenommen werden, um so noch genauer die Flüssigkeitsmenge bestimmen oder steuern zu können, die beispielsweise einem Behälter entnommen und in einen anderen Behälter abgegeben wird.Becomes the pressure inside the vessel changes, This often affects the sensors, in particular if a pipette tip or an adapter for a pipette tip attached to the force sensor. To make an appropriate correction of to be able to make measured value, there are in one embodiment the invention, a pressure gauge or pressure sensor, the pressure in a pipette tip / the adapter or other components of the measuring device. This pressure gauge determines the in the pipette tip prevailing internal pressure. Computational and / or about Calibration measurements can be specified and stored in a database be, what influence a pressure or a pressure change preferably also depending on the liquid column in the pipette tip on the force measurement and has a corresponding correction calculation be made, the more accurate the amount of liquid To determine or control, for example, a container is removed and discharged into another container.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Menge an Flüssigkeit, die aufgenommen oder abgegeben wird, mit einem Kolben oder einer anderen Pumpe gesteuert und mithilfe des gemessenen Drucks, der in der Spitze einer Pipette herrscht, überwacht und/oder sogar nachgeregelt. Anhand des Drucks wird also festgestellt, welche Menge Flüssigkeit in die Nadel gelangt ist bzw. welche Flüssigkeitsmenge später abgegeben wird. Die Gewichtsmessung dient dann nur zur Kontrolle. Es kann so ein selbstkalibrierendes System bereitgestellt werden. Zu diesem Zweck gibt es in einer Ausgestaltung eine Korrektureinrichtung, die bei einer systematischen Abweichung zwischen Druck und Gewichtsmessung dafür Sorge trägt, dass die Druckauswertung resp. die Ansteuerung des Kolbens oder der Pumpe an die Werte des gemessenen Gewichts angepasst wird. Insoweit kalibriert sich das System selbständig.In In one embodiment of the invention, the amount of liquid, which is picked up or delivered, with a piston or a controlled by another pump and using the measured pressure, the prevails in the top of a pipette, monitors and / or even readjusted. Based on the pressure is thus determined which Quantity of liquid has entered the needle or which Amount of liquid is discharged later. The weight measurement then serves only for control. It can be such a self-calibrating System be provided. For this purpose, there is one embodiment a correction device that in case of a systematic deviation between pressure and weight measurement, that the pressure evaluation resp. the control of the piston or the pump is adjusted to the values of the measured weight. in this respect the system calibrates itself.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird insbesondere auch berücksichtigt, dass der herrschende Druck die Gewichtsmessung beeinflusst. Eine entsprechende Korrektur wird bei der Gewichtsmessung und -auswertung berücksichtigt.at This embodiment of the invention will be particularly Also takes into account that the prevailing pressure is the weight measurement affected. A corresponding correction will be made in the weight measurement and evaluation.

Ein Pipetiergerät kann regelmäßig mit Pipettenspitzen unterschiedlicher Längen versehen werden. Wird versehentlich eine falsche Pipettenspitze aufgesetzt, so kann eine Störung auftreten. Wird beispielsweise eine zu lange Pipettenspitze aufgesetzt und wird das Pipetiergerät so gesteuert, dass diese eine kürzere Pipettenspitze voraussetzt, so fährt die Pipettenspitze beim Aufnehmen oder Abgeben einer Flüssigkeit zu tief in den Behälter hinein, Dies kann einerseits den Behälter oder den Pipetiermechanismus beschädigen und andererseits zu einer Verunreinigung führen.One Pipetting device may periodically with pipette tips be provided of different lengths. Will be inadvertently If a wrong pipette tip is put on, this may cause a malfunction occur. If, for example, a too long pipette tip is put on and the pipetting device is controlled so that this shorter Pipette tip requires, so the pipette tip moves when picking up or dispensing a liquid too deep into the container in, this can on the one hand the container or damage the pipetting mechanism and on the other hand lead to contamination.

Ist eine Pipettenspitze zu kurz, so kann bei der Aufnahme von Flüssigkeit das Problem entstehen, dass keine oder zu wenig Flüssigkeit in die Pipettenspitze gelangt. Bei der Abgabe von Flüssigkeit kann die Distanz zum Aufnahmegefäß zu groß sein, was zur Folge haben kann, dass Flüssigkeit nicht in den Behälter gelangt, sondern daneben tropft.is a pipette tip too short, so may when taking in liquid the problem arise that no or too little fluid gets into the pipette tip. When dispensing liquid can the distance to the receptacle to be too large, what This may result in liquid not entering the container but drips next to it.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Messung des Gewichtes nicht nur während, sondern auch vor und/oder nach dem Pipetierprozess/Transport.In Another preferred embodiment is the Measuring the weight not only during but also before and / or after the pipetting process / transport.

Durch die Erfindung kann im Unterschied zum Stand der Technik auch festgestellt oder überprüft werden, ob die richtige Pipettenspitze mit dem zutreffenden Gewicht aufgesetzt worden ist.By The invention can also be determined unlike the prior art or check if the right pipette tip with the correct weight.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert.following the invention will be explained in more detail with reference to figures.

1 zeigt einen Schnitt durch ein Pipetiergerät mit insgesamt drei Pipettenspitzen 1, die aus Kunststoff bestehen. Die Pipettenspitzen sind an Adaptern 2 angebracht. Jeder Adapter ist unmittelbar mit einem Kraftsensor 3 verbunden. Der Kraftsensor ist wiederum mit einem zylinderförmigen Körper 4 verbunden. Jeder Körper 4 ist an einem Arm 5 angebracht, der in sämtlichen drei Raumrichtungen verfahren werden kann, um so eine Pipettenspitze in einen Behälter 6 nebst darin befindlicher Flüssigkeit eintauchen oder aber zu einem anderen Behälter 6 zwecks Abgabe verfahren zu können. 1 shows a section through a pipetting device with a total of three pipette tips 1 made of plastic. The pipette tips are on adapters 2 appropriate. Each adapter is directly connected to a force sensor 3 connected. The force sensor is in turn with a cylindrical body 4 connected. Every body 4 is on an arm 5 attached, which can be moved in all three spatial directions, so a pipette tip into a container 6 in addition to the liquid in it, or to another container 6 to proceed for the purpose of delivery.

2 zeigt vergrößert die Pipettenspitze 1, die an einem Adapter 2 angebracht ist. Ein Flüssigkeitstropfen 7 haftet außerhalb der Pipette 1 an. Der Kraftsensor 3 erfasst auch das Gewicht dieses Flüssigkeitstropfens 7. Ebenfalls wird ein Flüssigkeitstropfen 8 durch die Gewichtsmessung erfasst, der innerhalb der Pipettenspitze 1 an einer Innenwand anhaftet. 2 shows enlarged the pipette tip 1 attached to an adapter 2 is appropriate. A drop of liquid 7 sticks outside the pipette 1 at. The force sensor 3 also captures the weight of this liquid drop 7 , Also, a liquid drop 8th detected by the weight measurement inside the pipette tip 1 adhered to an inner wall.

Ein Drucksensor 9 ist in einer Ausführungsform vorzugsweise oberhalb des Kraftsensors 3 angeordnet, der den in der Pipettenspitze herrschenden Druck fortlaufend zu messen vermag. Bei dieser Anordnung nimmt das Gewicht des Drucksensors keinen störenden Einfluss auf die Gewichtsmessung. Bei dem in 2 gezeigten Beispiel wird der Innendruck in der Pipettenspitze 1 über einen verfahrbaren Kolben 10 verändert, um so Flüssigkeit 11 anzusaugen oder abzugeben. Pro Kolben 10 gibt es vorzugsweise einen separaten Antrieb, um unterschiedliche Flüssigkeitsmengen pro Pipettenspitze aufnehmen oder abgeben zu können.A pressure sensor 9 In one embodiment, it is preferably above the force sensor 3 arranged, which is able to measure continuously the pressure prevailing in the pipette tip pressure. With this arrangement, the weight of the pressure sensor does not interfere with the weight measurement. At the in 2 the example shown, the internal pressure in the pipette tip 1 via a movable piston 10 changed to liquid 11 to suck in or deliver. Per piston 10 There is preferably a separate drive to absorb or release different amounts of liquid per pipette tip.

In einer Ausführungsform umfasst das Pipetiergerät Schritt- oder Servomotoren, um den Arm 5 zu verfahren. Motorgetrieben, beispielsweise über eine elektrisch angetriebene Pumpe, wird in einer Ausführungsform die Flüssigkeit automatisiert aufgenommen oder abgegeben. Das Pipetiergerät kann an einen Computer angeschlossen sein, der zur Steuerung und/oder Auswertung des Pipetiergeräts eingesetzt wird.In one embodiment, the pipetting device includes stepper or servo motors around the arm 5 to proceed. Motor transmissions, for example via an electrically driven pump, the liquid is automatically absorbed or delivered in one embodiment. The pipetting device may be connected to a computer which is used for controlling and / or evaluating the pipetting device.

Das Pipetiergerät wird vorzugsweise für die Aufreinigung von biologischen Proben zwecks nachfolgender Analyse resp. für die Vorbereitung der nachfolgenden Analyse verwendet. Es müssen dann regelmäßig verschiedene Flüssigkeiten oder auch Suspensionen miteinander gemischt und weiterverarbeitet werden. Falsche Mengenverhältnisse während des Pipetierprozesses können zu schlechten Resultaten in der Analyse führen.The Pipetting device is preferably for purification of biological samples for the purpose of subsequent analysis resp. For used the preparation of the subsequent analysis. To have to then regularly different liquids or suspensions mixed together and further processed become. Wrong proportions during the Pipetting process can lead to poor results in the Lead analysis.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- US 6938504 B2 [0005]
- EP 1207396 A1 [0006]
DE 29917940 U1 [0007]

Claims

Pipetting device with at least one pipette tip ( 1 ) or at least one adapter ( 2 ) for attaching a pipette tip ( 1 ), with means for filling or emptying an attached pipette tip with a liquid, characterized by at least one measuring device, preferably a force sensor ( 3 ), at least the weight of an attached pipette tip ( 1 ) and contents, and in particular also the change in weight as a result of the ingestion or release of a liquid,

Pipetting device according to claim 1, characterized in that the pipette tip ( 1 ) or the adapter ( 2 ) directly on the force sensor ( 3 ) is attached.

Pipetting device according to one of the preceding claims, characterized in that the force sensor ( 3 ) comprises a strain gauge, a piezocrystal or a capacitive sensor,

Pipetting device according to one of the preceding claims, characterized in that the force sensor ( 3 ) is such that it is able to measure with an accuracy of 50 mg, in particular of 10 mg, preferably of one milligram.

Pipetting device according to one of the preceding claims, characterized in that as a means for filling or emptying an attached pipette tip means for generating or changing a pressure in the pipette tip are provided.

Pipetting device according to one of the preceding claims, characterized in that a pressure sensor ( 9 ) is provided, which is able to measure the pressure prevailing in the pipette tip pressure.

Pipetting device according to one of the preceding claims, characterized by means ( 4 . 10 ), with which a liquid can be automatically taken up or delivered.

Method for operating a pipetting device according to one of the preceding claims, in which before and / or during and / or after the intake and / or the delivery of a liquid at least the weight of the liquid is determined, which with a pipette tip ( 1 ) is taken or delivered, wherein the determined weight is used to measure the amount of liquid ( 11 ) or check.

Method according to the preceding claim, in which the pressure prevailing in the pipette tip is determined, and the pressure determined is used to record the recorded or to determine the amount of liquid dispensed and / or used is to correct the measured value of the weight.

Method according to one of the two preceding claims, in which it is determined what weight an attached pipette tip and so checked and / or displayed, whether a true pipette tip has been attached.

Method according to one of the three preceding claims, which automates the uptake or delivery of the liquid he follows.

Method according to one of the preceding claims, in which the pipetting device for pipetting work used in chemical and biological laboratories.